[發(fā)明專利]一種可自適應(yīng)學(xué)習(xí)的腦波控制外圍設(shè)備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610329466.5
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN105929966B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王之騰;張睿;徐寶宇;王芝橋;何健;申晴
• 申請（專利權(quán)）人: 王之騰
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00;G06K9/66;A61B5/00;A61B5/04;A61B5/0476;A61B5/16;A61B5/18
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32243
• 代理人: 盧霞

1.一種可自適應(yīng)學(xué)習(xí)的腦波控制外圍設(shè)備方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：利用腦波裝置采集人的腦波信號；

步驟2：對采集到的腦波信號進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，去除明顯的漂移數(shù)據(jù)，得到觀測信號設(shè)為x，進行獨立分量分析，去除和腦電信號無關(guān)的雜波；

步驟3：對腦波信號進行傅里葉變換；

步驟4：計算腦波中多種功率譜密度；

步驟5：計算大腦活躍度；

步驟6：如果是進行特定狀態(tài)大腦活躍度學(xué)習(xí)，則設(shè)置對于特定狀態(tài)下采集腦波次數(shù)i次，保存特定狀態(tài)活躍度最大值,H_max與最小值H_min區(qū)間[H_min,H_max]；

如果是特定狀態(tài)大腦活躍度監(jiān)測，則設(shè)置對于特定狀態(tài)下采集腦波次數(shù)i次，計算活躍度是否在區(qū)間[H_min,H_max]:如果活躍度在區(qū)間[H_min,H_max]，則觸發(fā)外圍設(shè)備控制信號，為了提高對特定狀態(tài)區(qū)間監(jiān)測的準確性，對此狀態(tài)下的活躍度進行自適應(yīng)學(xué)習(xí)，持續(xù)時間0.2s；如果活躍度范圍上限H_up和下限H_down超出所述特定狀態(tài)活躍度[H_min,H_max]區(qū)間，為了確保自適應(yīng)學(xué)習(xí)不失真，對于活躍度范圍上限H_up和下限H_down進行以下限定：

如果H_up-H_max<2％*(H_max-H_min)/2，則H_max＝H_up

如果H_min-H_down<2％*(H_max-H_min)/2,則H_min＝H_down

如果滿足以上條件則自適應(yīng)調(diào)整已存儲的活躍度區(qū)間，否則保持原來活躍度區(qū)間不變；

所述步驟2的具體過程如下：

將所述觀測信號x經(jīng)線性變換為矩陣:x^～＝Mx，使得E[x^～x^～′]＝I,變換后有:

x^～＝Mx＝MAS＝BS

其中，M是白化矩陣，B＝MA是一個正交矩陣，用以求解正交解混合矩陣w^Λ，使輸出y的每個分量都是相互獨立的,所述輸出y：

y＝(w^Λ)^TMx^～＝(w^Λ)^TMAS

零均值的隨機變量V的峭度為：

kurt(t)＝E[V⁴]-3(E[V²])²

通過最大化峭度,將源信號逐個分離出來，其遞推公式如下:

w(k)＝E[x(w(k-1)^T)³]-3w(k-1)

其中，w＝w_i(為w的一行)，且||w||＝1；k表示第k個源信號。